Программируемые логические устройства (PLD) являются важными компонентами в цифровых системах, позволяющими настраивать логические функции. Использование логических ворот для создания этих устройств включает в себя конкретные методы и расчеты для обеспечения правильной работы и эффективности. В этой статье рассматриваются основные методы, используемые при проектировании PLD с логическими воротами.

Основные методы построения PLD

Конструкция PLD начинается с выбора соответствующих логических ворот, таких как AND, OR и NOT gates. Эти ворота объединяются для реализации желаемых логических функций. Основной метод включает в себя создание программируемого массива логических ворот, которые могут быть сконфигурированы для выполнения различных операций.

Взаимосвязи между воротами устанавливаются с помощью программируемых переключателей или мультиплексоров, что обеспечивает гибкость.Процесс проектирования включает в себя определение логических функций и их эффективное отображение на массиве ворот.

Методы реализации логических функций

Внедрение логических функций в ПЛД требует систематических методов, таких как сумма продуктов (SOP) и сумма продуктов (POS). Эти методы упрощают процесс проектирования логических схем, выражая функции в стандартизированных формах.

Например, функция F может быть представлена как сумма терминов в форме SOP, которая непосредственно отображает конфигурации AND-OR. Расчеты включают идентификацию терминов или максимумов, удовлетворяющих функции.

Расчеты для дизайна логических ворот

Расчеты при проектировании ПЛД ориентированы на минимизацию числа вентилей и взаимосвязей. Булева алгебра упрощает логические выражения, снижает аппаратную сложность. Карнауские карты также используются для визуализации и минимизации функций.

Например, упрощение булевой выражения, например (A AND B) OR (A AND C), приводит к A AND (B OR C), уменьшая количество необходимых затворов. Эти расчеты повышают эффективность и скорость конечного устройства.